价格超黄金！全球氦气储量只够用200年，却超60%掌握在美国手里

氦，全宇宙第二多的元素，节日烘托气氛释放的气球里，就有氦气的身影。没有发现它的用途之前，人类一直觉得氦气无用。在世界各地的石油大勘探期间，还将其视为绊脚石。

但正所谓三十年河东三十年河西，早年不被重视的氦气，后来的地位却直线上升，甚至成为了众多国家的战略储备资源。

就在这时人类发现，按照现在对氦气的使用量来推断，全世界的氦气储量只够使用200年！而且美国早就将它大部分掌握在自己手中，我国更是95%都依赖对外进口。

氦气到底能做什么，才让人类对其刮目相看的呢？中国缺“氦”的问题又能否得到很好的解决？

北美的堪萨斯州，一百多年前，人类还在当地大规模勘探石油。

彼时，人们在附近区域的地下发现了大量的天然气。然而在后来开采的过程中，却发现这里的天然气和别的地方的不一样——居然没办法引燃。

这种情况可谓闻所未闻，技术人员找了各种原因，都没办法解释真正的原因是什么。

就在当地民众束手无策的时候，科学家经过进一步研究找到了不会燃烧的原因，原来在当地的油气资源中，还混合着另外一种气体。

这种气体无色无味，作为惰性气体又不溶于水。虽然找到了它，但科学家彼时还不知道被叫做氦气的气体有何用处。

过了几年后，西方开始大规模研发飞行器。最早的飞行办法，就是把超大的充气设备放到天空，然后依靠浮力带动人类飞天。

既然要充气，就要用那种浮力最大的气体来做介质。最早，各类飞行设备使用的都是氢气。可人们经过一段时间使用后发现，氢气的性能不稳定，在空中甚至还有爆炸的风险。

为此科学家转变思路，想到了之前新发现的氦气。使用之后，效果确实能达到氢气的效果，而且又比后者安全稳定。

就这样，人类第一次发现了氦气的作用。在美国，早期的氦气多被用于飞行设备，直到20世纪中期，随着人类科技的持续进步，各领域对氦气的需求才逐渐增多。

而美国人此前讨厌它，随着对其研究和利用增多后，又发现自己国内的储量最多。资料显示，美国一国的储量，就占到了全球总储量的40%以上。

不光储量多，在发现氦气更多的用途后，整个20世纪中后期，美国几乎垄断了全球氦气市场。

因为美国政府针对氦气出台了专门措施，由于和油气资源混合的特性，政府特别要求企业在开采石油和天然气的时候，发现氦气要另外提取。

就这样，美国不但储备了大量的氦气，用不完的产品还向全世界出口。

时至今日，美国在全球的市场份额占到了60%以上。其余的市场份额，则被俄罗斯和澳大利亚等国瓜分了。

而其他国家要使用氦气，只能通过进口来获取。我国目前主要从卡塔尔进口氦气，从该国每年进口的规模就找到了进口总规模的50%以上。

总量上，我国每年九成以上的氦气全部靠进口。皆因我们自己的氦气储量不高，可开采规模也很小。我国的总储量在11亿立方米左右，而能开采的规模只有0.5亿立方米。

既然这么重要，那它又能做什么呢？

氦气本身的价值，是随着人类科技的不断进步而被发现的。说的简单点，就是人类科技在某些领域取得突破，然后发现新的应用环节需要氦气参与。

具体来看，氦气在医疗、汽车制造、航空航天等领域拥有不可或缺的作用。

氦气的沸点很低，能达到零下260℃以下，所以在各类医疗设备的使用上，氦气作为冷冻气体，往往能保证设备运行的更精确。

比如核磁共振设备，使用氦气作为冷冻气体，能保证设备运行时能获取人体内部更清晰的成像。

另外在手术领域，氦气可以作为外科手术工具的辅助设备，像稀释麻醉剂，手术所用的氩氦刀等，都要使用刀氦气。

值得一提的是，潜水员因为长期压力失衡容易患上潜水病，如果在潜水设备中混合氦气，可以有效降低发病率。

现代汽车工业发展迅速，而汽车上的各种热量转换以及冷却等零部件，都要氦气参与。像散热装置和换热器的测试等等，氦气是不可替代的关键成分。

而在航空航天领域，氦气的作用就更大了。比如宇航员太空行走使用的维生系统，其中就要用到氦气。再比如航天飞机运行，氦气还能作为增压剂来使用。

其他领域，由于人类的工业活动更加细分化，氦气的作用也广泛而分散。

它自身的惰性特点，可以被应用到冶炼、焊接和激光技术等领域。像一些导热性高的材料，在焊接的时候氦气能进行良好的散热。

尤其是在电子工业领域，像集成电路和芯片这类设备，自身的体积越来越小型化。而在制造的过程中，散热就显得极为关键。

氦气沸点低和良好的导热特点，在这一领域的使用同样十分的广泛。再比如像一些大储存的硬盘，要做到冷却和降温，氦气的作用也很关键。

一句话，现代科技和工业发展领域，几乎方方面面都会使用到氦气。然而就像上面所提到的那样，虽然作用越来越大了，可由于国内的储量小，世界上也被少数国家垄断，这也就使得氦气的价值越来越大。

氦气本身的价值都是公开的，所以现在的世界，都把它视为战略资源。尤其是处于垄断地位的美国，此前已经把氦气列为了关键矿产目录。

而且不光是美国，近年来凡是出产氦气多的国家，都采取了保护性措施。说白了，氦气的价值越来越高，拥有它的国家都想卖个好价。如此一来，国际氦气的价格便直线上涨。

还在2017年时，国内氦气的售价还低于每立方米200元以下，便宜的时候甚至只要100多元。

可随着多国采取保护措施，尤其是美国现有的储量卖完以后，价格便开始飙升。到了2022年初，氦气的价格已经上涨到了460元甚至更多。

就目前的情况来看，氦气的供求矛盾未来还会进一步加剧。一方面各领域的需求度在增加，另一方面多国又采取了限制性措施，这只能更进一步推高氦气的价格。

10年前，我国每年的氦气使用量还只有500万立方米。到了2022年，年使用量猛增了4倍多，达到了2200万立方米以上。

在这种情况下，我们要想保证氦气的稳定供应，就不能仅靠外部的供应了，还得想办法利用自身拥有的资源。

我国的储量虽然没有美国多，但多少也还是有一定储备的，最关键的是如何有效提取。在这方面，由于我国对氦气的利用较晚，所以技术上很受限。

现在国内使用的技术是低温精馏，简单来说就是从油气资源中分离和提取氦气。

首先，要把混合了氦气的天然气冷却，温度要下降到190℃以下。通过冷却的方式，可直接提取出90%左右的氦。

提取出来后，这些氦气还不算是成品，因为其纯度不够，达不到使用的要求。下一步还要进行彻底的提纯，而这项技术就是能否提取出氦气的关键。

就目前国内的实际提取情况来看，每年通过从天然气中提取，产量在两万立方米左右。

理论上可行，然而实际应用上科学家并不看好。主要的原因是，我国天然气中氦气的规模并不高，而整个提取过程又相当的耗能。

甚至于提取的氦气，其价值还比不上技术的投入以及所消耗的能源。所以在这种局面下，我们势必得找到更高效的提取方式才行。

现在，由中科院过程工程研究所牵头，正在推动一项全新的提取方法，这被称之为膜分离与低温吸附耦合技术。

该技术的最大特点是，可以降低提取的成本，同时尽可能提高提取的规模。目前，科研人员主要在解决提取所用材料的各种问题。材料的选用，以及材料本身的耗损和对提取过程的干扰等方面，还需要科研人员做进一步的攻关研究。

除了提取之外，已经使用过并保留在各类设备中的氦气，经过回收和净化处理，也可以再次使用。

但净化处理氦气的过程也比较复杂，因为氦气的密度太低，与空气直接接触就消失不见了，所以回收的成本和技术也是另外的难题。

还有一个更悲催的事实是，全世界所有可利用的氦气加起来，可能只够使用200年左右。

也就是说，未来的氦气只会持续减少而不会增加，一旦彻底用完，人类工业届时该如何应对，至少现在的人还不知道。

不过，地球上的氦气虽然很少，但地球之外的氦气却不少。未来如果航天技术得到颠覆性发展的话，人类或许可以从别的星球上采集氦气来供应地球。

还有一种可能是，人类技术的不断进步，或许能找到氦气的替代品。不管是哪种办法，都要在技术持续进步后才可能完成。

参考资料：

《氦气对外依存度超过95%，国产化核心技术突破进展如何》 瞭望周刊 2023年4月3日
《全球面临“氦气荒” 受影响的不只是气球》 科技日报 2020年1月16日
《价格暴涨，银河系第二多的物质，“黄金气体”的氦气是什么来头？》 界面新闻 2021年3月3日